Один из видных шестидесятников, член тайного общества "Земля и воля" А. Ф. Пантелеев в своих воспоминаниях писал: "Не одна молодежь, но и люди более зрелых поколений прочли "Рефлексы" с самым серьезным вниманием: номер "Медицинского вестника" переходил из рук в руки, его тщательно разыскивали и платили большие деньги. Имя И. М. Сеченова, доселе известное лишь в тесном кругу ученых, сразу пронеслось по всей России. Когда через три года я очутился в Сибири и прожил в ней с лишним восемь лет, мне даже и там пришлось встретить людей, не только с большой вдумчивостью прочитавших "Рефлексы", но и усвоивших те идеи, к которым они логически приводили... "Рефлексы" долго привлекали к себе внимание; даже во второй половине 70-х годов, когда я опять очутился в Петербурге, на них при случае ссылались, ставили вопрос: насколько дальнейшее развитие физиологии закрепило положения "Рефлексов"
После выхода в свет труда Сеченова вспыхнула острая полемика между двумя прогрессивными журналами - "Современник" и "Русское слово". Критик "Русского слова" В. Зайцев, расхваливая "Рефлексы", в то же время предлагал внести в сеченовскую схему кое-какие поправки, которые в конечном счете опровергали основные мысли русского ученого. Критик выступал против материалистической направленности работы Сеченова.
Революционные демократы и прежде всего друг Н. Г. Чернышевского М. А. Антонович, М. Е. Салтыков-Щедрин выступили с резкой контркритикой. Антонович опубликовал в "Современнике" две статьи под заголовком "Промахи". Доводы критика были столь убедительны, что В. Зайцев вынужден был признать свои ошибки, правда, с оговорками и готовил ответ, но власти запретили дальнейшую дискуссию.
Успех трактата был обусловлен не только тем, что Сеченов сказал новое слово в науке. Трактат имел и огромное философское значение. Один из противников сеченовского учения прямо писал: "статья о рефлексах головного мозга почти четверть века пользовалась особым вниманием интеллигентной публики потому, что она решала философскую проблему". Эту же мысль выразил и тогдашний министр внутренних дел Валуев, он характеризовал "Рефлексы головного мозга" как сочинение, которое "пропагандирует в популярной форме учение крайнего материализма".
Спрос на статью ученого был огромен. И. Сеченов приступает к подготовке второго издания, теперь уже отдельной книгой. Издатель А. Головачев рискнул подготовить три тысячи экземпляров (тираж для того времени очень большой) без предварительной цензуры. Расчет издателя был довольно прост: раз дозволено первое издание, то, следовательно, нет никаких оснований задерживать второе. Тем более, что автор внес лишь новые научные данные, да сделал редакционные поправки.
Но власть имущие рассудили по-иному. Они были насмерть перепуганы. Как "Отъявленный материалист", "идеолог нигилистов", профессор, состоящий под тайным надзором полиции, издает книгу. Ту самую, из-за которой до сих пор бушуют страсти... И власти приняли самые срочные меры, чтобы помешать автору "пустить в более обширный оборот свое сочинение".
Главное управление по делам печати дало указание обер-полицмейстеру Петербурга немедленно запретить книгу. Управление особо настаивало на немедленных действиях: "Если таковое распоряжение не будет сделано до часу дня сего 7-го апреля, Головачев может выпустить в свет книгу..."
Сенатор М. Щербинин приказывает "означенную книгу... арестовать" и подвергнуть ее "судебному преследованию", а заодно и автора и издателя.
Сеченову грозила судебная расправа. Обеспокоенные друзья спрашивали, кого из адвокатов думает Сеченов привлечь для защиты. Он ответил: "Зачем мне адвокат? Я возьму с собой в суд лягушку и проделаю перед судьями все мои опыты; пускай тогда прокурор опровергнет меня".
Дело было передано в Петербургский окружной суд "с покорнейшей просьбой о судебном преследовании автора и издателя книги "Рефлексы головного мозга" и об уничтожении самой книги".
В вину автору было поставлено и то, что он "объясняет психическую деятельность головного мозга с материалистических позиций", и то, что "книга не отличается отнюдь научным изложением, а представляет напротив популярную беседу с непосвященным читателем". А главное - то, что "Рефлексы головного мозга" якобы ниспровергают понятия о добре и зле, разрушают моральные основы общества...
Из окружного суда "дело" попадает к прокурору судебной палаты, который, однако, вынужден признать, что "упомянутое сочинение проф. Сеченова не заключает в себе таких мыслей, которые могли бы быть подведены под точный смысл законов и за распространение коих сочинитель на основании ныне действующих узаконений мог бы быть признан подлежащим ответственности".